Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Composites 2012: Tapelegen fit für Serienfertigung

28.09.2012
Metalle in Autos und Flugzeugen weichen zunehmend faserverstärkten Kunststoffen. Diese Materialien über das so genannte Tapelegen herzustellen, bietet einige Vorteile. Wissenschaftler arbeiten daran, diese Technologie fit zu machen für die Serienfertigung. Auf der Messe Composites Europe vom 9. bis 11. Oktober in Düsseldorf zeigen sie einige Demonstratorteile (Halle 8a, Stand A11).

Umdenken ist angesagt bei den Automobilherstellern: Während Fahrzeuge bislang hauptsächlich aus Metallen wie Aluminium und Stahl bestanden, zwingt die aufkomende Elektromobilität künftig zum Leichtbau.


Forscher arbeiten daran, das Tapelegen fit zu machen für die Serienfertigung.
© Fraunhofer ICT

Das heißt: Neue Materialien müssen her. Großes Potenzial besitzen faserverstärkte Kunststoffe – also Fasern, die mit einer Kunststoff-Matrix imprägniert werden und als Verbundwerkstoff zum Einsatz kommen. Diese Werkstoffe sind ähnlich fest wie Metalle. Häufig werden die für das Bauteil nötigen Zuschnitte aus textilen Halbzeugen herausgeschnitten – vorrangig aus Geweben. Dabei entsteht zum Teil viel Verschnitt des wertvollen Verstärkungsmaterials.

Eine Alternative ist das Tapelegen. Tapes sind unidirektionale Endlosfasern, die mit einer Matrix imprägniert sind und wie ein Band auf einer Rolle aufgewickelt werden. Diese Rollen werden in eine spezielle Anlage eingesetzt, eine Ablegeeinheit platziert sie in der gewünschten Geometrie. Dadurch lassen sich passgenaue Endlosfaserstrukturen herstellen, bei denen kaum oder gar kein Verschnitt entsteht. Für große Bauteilserien, wie sie beispielsweise in der Kompaktklasse die großen Automobilhersteller benötigen, ist das Verfahren derzeit jedoch noch zu langsam.

Forscher am Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal wollen gemeinsam mit ihren Kollegen der ICT-Projektgruppe in Augsburg das Tapelegen der Serienfertigung nun einen großen Schritt näher bringen. Die beiden Anlagen, die die Forscher verwenden, sind Fabrikate der Firmen Coriolis und Fiberforge. »Um diese Anlagen herum entwickeln wir die weiterführende Prozesstechnik«, sagt Benjamin Hangs, Wissenschaftler am ICT. »Dazu gehört einerseits, dass wir die Anlagen im Dialog mit den Firmen optimieren, andererseits die Prozesskette weiterentwickeln.

Das umfasst das Ablegen der Fasern beziehungsweise Tapes, das Umformen, das Funktionalisieren und die Nachbearbeitung. Wir entwickeln beispielsweise neue Materialrezepturen, optimieren die Fertigungsparameter und entwickeln Prototypen.« Dabei widmen sich die Wissenschaftler unter anderem folgenden Fragen: Wie kann man verschiedene Bauteile optimal fertigen? Welchen Anforderungen an den Prozess und die Qualitätsstandards müssen erfüllt werden? »Wir haben bereits viele Erkenntnisse gewonnen, die dabei helfen können, den Prozess weiter in Richtung Mittel- und Großserienfertigung zu bringen«, so Hangs.

Die Bereitschaft bei den Automobilherstellern und der Luftfahrtindustrie, hier einen nächsten Schritt zu tun, ist groß. Denn das Tapelegen bietet – neben dem geringeren Verschnitt – gegenüber den Gewebehalbzeugen weitere Vorteile: Die Faserorientierung lässt sich beim Tapelegen beliebig einstellen. Die Fasern können also genau so ausgerichtet werden, dass sie die entstehenden Lasten optimal aufnehmen können. Beim Gewebehalbzeug werden hingegen vorrangig Kombinationen der Winkel von 0 und 90 Grad verwendet. Das Material lässt sich daher beim Tapelegen effizienter nutzen: Da es im Verbund zudem fester ist, reichen dünnere Materialschichten als beim Gewebehalbzeug. Auf der Messe Composites Europe vom 9. bis 11. Oktober in Düsseldorf stehen die Wissenschaftler für weiterführende Diskussionen zur Verfügung. (Halle 8a, Stand A11).

Benjamin Hangs | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2012/september/tapelegen-fit-fuer-serienfertigung.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Neue Schaltschrank-Plattform für die Automobilindustrie
16.08.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Überraschend einfache Lösung von Heraeus für schwer zugängliche Stellen durch Infrarot-Wärme auf den Punkt
31.07.2018 | Heraeus Noblelight GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Schatzkammer Datenbank: Digitalisierte Schwingfestigkeitskennwerte sparen Entwicklungszeit

16.08.2018 | Informationstechnologie

Interaktive Software erleichtert Design komplexer Gussformen

16.08.2018 | Informationstechnologie

Fraunhofer HHI entwickelt Quantenkommunikation für jedermann im EU-Projekt UNIQORN

16.08.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics